Как DDR5-8000 увеличивает производительность Core i9-13900K: тесты комплекта памяти Patriot Viper Xtreme 5 32GB DDR5-8000

⇡#Описание тестовой системы и методики тестирования

При исследовании производительности мы сосредоточились на определении того прироста быстродействия, который могут дать в LGA1700-системах флагманские модули DDR5-8000 по сравнению с более привычными и распространёнными (и менее скоростными) комплектами памяти. В тестах мы проверили на практике, как масштабируется производительность системы, построенной на флагманском Core i9-13900K, при использовании в ней памяти с разной частотой.

Вместе с DDR5-8000 в сравнении была использована память, работающая в режимах DDR5-7200, DDR5-6400, DDR5-5600 и DDR5-4800. Тайминги при этом выбирались таким образом, чтобы они соответствовали таймингам доступных в продаже качественных оверклокерских комплектов на чипах SK Hynix. Отдельно нужно подчеркнуть, что режим DDR5-5600 является для Core i9-13900K номинальным согласно спецификации Intel на процессор Core i9-13900K, а DDR5-4800 — это базовый режим DDR5, описанный спецификацией JEDEC. Поэтому в последнем случае задержки выбирались в соответствии с рекомендациями отраслевого комитета.

В конечном итоге в сравнении приняли участие шесть конфигураций подсистемы памяти:

• DDR5-8000, 38-48-48-84 — номинальные настройки Patriot Viper Xtreme 5, взятые из профиля XMP 3.0;
• DDR5-8000, 36-48-48-60 — оптимизированные настройки для Patriot Viper Xtreme 5, подобранные вручную;
• DDR5-7200, 34-45-45-115;
• DDR5-6400, 32-39-39-102;
• DDR5-5600, 30-36-36-89 — номинальная частота памяти для Raptor Lake;
• DDR5-4800, 40-40-40-80 — стандарт JEDEC.

В составе тестовой системы использовалось следующее оборудование:

• Процессор: Intel Core i9-13900KF (Raptor Lake, 8P+16E-ядер, 3,0-5,8/2,2-4,3 ГГц, 36 Мбайт L3).
• Процессорный кулер: кастомная СЖО EKWB.
• Материнская плата: ASUS ROG Maximus Z790 Apex (LGA1700, Intel Z790).
• Память: 2 × 16 Гбайт DDR5-8000 SDRAM (Patriot Viper Xtreme 5 PVXR532G80C38K).
• Видеокарта: GIGABYTE GeForce RTX 4090 Gaming OC (AD102 2235/2535 МГц, 24 Гбайт GDDR6X 21 Гбит/с).
• Дисковая подсистема: Intel SSD 760p 2 Тбайт (SSDPEKKW020T8X1).
• Блок питания: ASUS ROG-THOR-1200P (80 Plus Titanium, 1200 Вт).

Тестирование выполнялось в операционной системе Microsoft Windows 11 Pro (22H2) Build 22621.1555 с использованием следующего комплекта драйверов:

• AMD Chipset Driver 5.02.19.2221;
• Intel Chipset Driver 10.1.19444.8378;
• NVIDIA GeForce 531.61 Driver.

Описание использовавшихся для измерения вычислительной производительности инструментов:

Синтетические тесты:

• AIDA64 Engineer 6.70.6033 – тест Cache and Memory Benchmark.

Приложения:

• 7-zip 22.00 — тестирование скорости архивации. Измеряется время, затрачиваемое архиватором на сжатие директории с различными файлами общим объёмом 4,6 Гбайт. Используется алгоритм LZMA2 и максимальная степень компрессии.
• Adobe Photoshop 2023 24.0.0 — тестирование производительности при обработке графических изображений. Используется тестовый скрипт PugetBench for Photoshop V0.93.6, моделирующий базовые операции и работу с фильтрами Camera Raw Filter, Lens Correction, Reduce Noise, Smart Sharpen, Field Blur, Tilt-Shift Blur, Iris Blur, Adaptive Wide Angle, Liquify.
• Adobe Photoshop Lightroom Classic 12.0.1 — тестирование производительности при пакетной обработке серии изображений в RAW-формате. Используется тестовый скрипт PugetBench for Lightroom Classic V0.94, моделирующий базовую работу с библиотекой и редактирование, а также импорт/экспорт, Smart Preview, создание панорам и HDR-изображений.
• Adobe Premiere Pro 2023 23.0.0 — тестирование производительности при редактировании видео. Используется тестовый скрипт PugetBench for Premiere Pro V0.95.6, моделирующий редактирование 4K-роликов в разных форматах, применение к ним различных эффектов и итоговый рендер для YouTube.
• Blender 3.5.0 — тестирование скорости финального рендеринга в одном из популярных свободных пакетов для создания трёхмерной графики. Измеряется продолжительность построения финальной модели classroom из Blender Benchmark.
• Handbrake 1.6.1 – тестирование скорости транскодирования 2160p@24FPS AVC-видео с битрейтом около 42 Мбит/с в более продвинутые форматы. Используются программные кодировщики x265 и AV1 (SVT).
• Microsoft Visual Studio 2022 (17.5.4) — измерение времени компиляции крупного MSVC-проекта — профессионального пакета для создания трёхмерной графики Blender версии 3.3.0 Alpha.
• V-Ray 5.00 — тестирование производительности работы популярной системы рендеринга при помощи стандартного приложения V-Ray Benchmark Next.

Игры:

• Cyberpunk 2077. Разрешение 1920 × 1080: Quick Preset = Ultra + RayTracing: Medium. Разрешение 3840 × 2160: Quick Preset = Ultra + RayTracing: Medium.
• Far Cry 6. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Quality = Ultra, HD Textures = On, Anti-Aliasing = TAA, DXR Reflections = On, DXR Shadows = On. Разрешение 3840 × 2160: Graphics Quality = Ultra, Anti-Aliasing = TAA, DXR Reflections = On, DXR Shadows = On.
• Hitman 3. Разрешение 1920 × 1080: Super Sampling = 1.0, Level of Detail = Ultra, Texture Quality = High, Texture Filter = Anisotropic 16x, SSAO = Ultra, Shadow Quality = Ultra, Mirrors Reflection Quality = High, SSR Quality = High, Variable Rate Shading = Quality. Разрешение 3840 × 2160: Super Sampling = 1.0, Level of Detail = Ultra, Texture Quality = High, Texture Filter = Anisotropic 16x, SSAO = Ultra, Shadow Quality = Ultra, Mirrors Reflection Quality = High, SSR Quality = High, Variable Rate Shading = Quality.
• Hogwarts Legacy. Разрешение 1920 × 1080: Global Quality Preset = Ultra, Ray Tracing Reflections = On, Ray Tracing Shadows = On, Ray Tracing Ambient Occlusion = On, Ray Tracing Quality = Ultra. Разрешение 3840 × 2160: Global Quality Preset = Ultra, Ray Tracing Reflections = On, Ray Tracing Shadows = On, Ray Tracing Ambient Occlusion = On, Ray Tracing Quality = Ultra.
• Marvel’s Spider-Man Remastered. Разрешение 1920 × 1080: Preset = Very High, Ray-Traced reflection = On, Reflection Resolution = Very High, Geometry Detail = Very High, Object Range = 10, Anti-Aliasing = TAA. Разрешение 3840 × 2160: Preset = Very High, Ray-Traced reflection = On, Reflection Resolution = Very High, Geometry Detail = Very High, Object Range = 10, Anti-Aliasing = TAA.
• Mount & Blade II: Bannerlord. Разрешение 1920 × 1080: Overall Preset = Very High. Разрешение 3840 × 2160: Overall Preset = Very High.
• Shadow of the Tomb Raider. Разрешение 1920 × 1080: DirectX12, Preset = Highest, Anti-Aliasing = TAA, Ray Traced Shadow Quality = Ultra. Разрешение 3840 × 2160: DirectX12, Preset = Highest, Anti-Aliasing = Off, Ray Traced Shadow Quality = Ultra.
• The Witcher 3: Wild Hunt. Разрешение 1920 × 1080: Graphics Preset = RT Ultra. Разрешение 3840 × 2160: Graphics Preset = RT Ultra.
• Watch Dogs Legion. Разрешение 1920 × 1080: DirectX 12, Quality = Ultra, RTX = Off, DLSS = Off. Разрешение 3840 × 2160: DirectX 12, DirectX 12, Quality = Ultra, RTX = Off, DLSS = Off.

Во всех игровых тестах в качестве результатов приводится среднее количество кадров в секунду, а также 0,01-квантиль (первая перцентиль) для значений FPS. Использование 0,01-квантиля вместо показателей минимального FPS обусловлено стремлением очистить результаты от случайных всплесков производительности, которые были спровоцированы не связанными напрямую с работой основных компонентов платформы причинами.

⇡#Синтетические тесты подсистемы памяти

Прежде чем перейти к рассмотрению того, как сильно увеличение частоты памяти может повлиять на производительность в играх и реальных приложениях, давайте посмотрим, насколько большой прирост даёт DDR5-8000 по данным синтетических тестов подсистемы памяти. Для оценки показателей практической пропускной способности мы по традиции воспользовались Aida64 Cache & Memory Benchmark.

Практическая пропускная способность, измеренная этим тестом, растёт прямо пропорционально частоте памяти. Каждый шаг в скорости памяти вверх даёт вполне ожидаемую прибавку в показателях пропускной способности. В результате увеличение частоты работы DDR5 со стандартных для Raptor Lake 5600 до 8000 МГц позволяет получить на 41-47 % более высокую скорость чтения, записи и копирования, и с этой точки зрения использование скоростной памяти полностью себя оправдывает. Отдельно нужно отметить, что ручная минимизация задержек тоже не проходит для пропускной способности бесследно, хотя эффект от неё не слишком впечатляет. Оптимизированный вариант настроек DDR5-8000 оказывается лучше стандартного лишь на 1,5-2 %.

Перевод памяти на более высокие частоты неминуемо требует увеличения таймингов. Но несмотря на это, более скоростная память всё равно позволяет снизить практическую латентность подсистемы памяти. Измеренная на практике задержка при использовании DDR5-5600 с CL 30 оказывается на 23 % хуже, чем у DDR5-8000 c CL 38. Таким образом, высокочастотная память быстрее не только по пропускной способности — она выигрывает у обычной DDR5-5600 в том числе и по латентности.

DDR5-8000 совместно с Core i9-13900K демонстрирует в синтетическом тесте именно то, что от неё и ожидается, — пропорциональный частоте рост пропускной способности и заметное снижение латентности. Никакого ухудшения скоростей или «топтания на месте», как это происходит при росте частоты памяти в системах на базе Ryzen, в платформе LGA1700 не наблюдается. А значит, для энтузиастов, сделавших ставку на платформу Intel, комплекты вроде Patriot Viper Xtreme 5 — как минимум не бессмысленная трата денег.

⇡#Производительность в приложениях

В среднем влияние пропускной способности памяти на быстродействие в ресурсоёмких задачах не слишком существенно. Поэтому в общем случае гоняться за скоростной памятью для рабочих систем большого смысла нет —лучше сосредоточиться, например, на наращивании объёма памяти. Однако этот совет не универсален. Среди приложений для обработки контента встречаются и такие, где высокочастотная память оказывается очень кстати. Классический пример — 7-zip: при компрессии файлов DDR5-8000 может обеспечить на четверть более высокую производительность по сравнению со стандартной для Raptor Lake памятью DDR5-5600.

Архиватор — не единственное приложение, которому важна пропускная способность подсистемы памяти. Преимущества высокочастотной DDR5 прослеживаются при обработке изображений в Photoshop и Lightroom, а также при компиляции исходного кода в Visual Studio. Впрочем, даже в этих случаях речь идёт о приросте производительности от установки в систему дорогих модулей DDR5-8000 лишь на единицы процентов. А если говорить о задачах вроде обработки и перекодирования видео или о 3D-рендеринге, то в них DDR5-8000 не помогает наращивать производительность системы почти совсем.

Рендеринг:

Обработка фото:

Работа с видео:

Перекодирование видео:

Компиляция:

Архивация:

⇡#Производительность в играх

Переходим к самому интересному. Частота кадров в играх зависит от скорости памяти сильнее, чем быстродействие в приложениях, поэтому скоростная память в первую очередь рекомендуется именно для игровых конфигураций. И DDR5-8000 в данном случае действительно на своём месте. Преимущество конфигурации с такой памятью перед аналогичной сборкой со стандартной DDR5-5600 — 8-9 %, но и даже на фоне DDR5-6400 более скоростная память может предложить прирост среднего FPS на уровне 5-6 %. Иными словами, геймерам стоит обратить на комплекты модулей вроде Patriot Viper Xtreme 5 самое пристальное внимание.

При этом приведённый график с усреднёнными результатами не раскрывает ситуацию полностью. Существуют игры, которые чувствительны к производительности подсистемы памяти сильнее других. Например, в Far Cry 6, The Witcher 3: Wild Hunt и Watch Dogs Legion использование DDR5-8000 вместо DDR5-5600 позволяет получить двузначный процентный выигрыш в среднем FPS. Более того, DDR5-8000 даёт осязаемый прирост частоты кадров и на фоне оверклокерской DDR5-7200: разгон подсистемы памяти до 8 ГГц с попутной настройкой таймингов позволяет оторваться от неё по FPS на дополнительные 2-3 %.

Иными словами, хотя высокочастотные комплекты Patriot Viper Xtreme 5 и являются нишевым продуктом с высокой ценой и серьёзными требованиями ко всей остальной системе, это — отнюдь не бесполезная игрушка для экспериментаторов-энтузиастов. Использование подобной оверклокерской памяти действительно поднимает быстродействие системы и, например, может уже сегодня позволить получить такую производительность в играх, которой в ординарных системах можно будет добиться только после выхода процессоров следующего поколения Raptor Lake Refresh.

⇡#Выводы

Контроллер памяти Core i9-13900K в очередной раз порадовал своей гибкостью и предсказуемостью. Он берёт любые частоты DDR5 в режиме Gear 2 и не имеет никаких «мёртвых зон», из чего вытекает логичная и понятная масштабируемость производительности платформы LGA1700 при росте частоты памяти. Иными словами, чем выше частота DDR5, тем лучше общее быстродействие системы, и это правило выполняется на всём интервале от базовых режимов DDR5-4800 и DDR5-5600 до оверклокерского DDR5-8000.

Как показало тестирование, пропускная способность подсистемы памяти Core i9-13900K при переходе от DDR5-5600 к DDR5-8000 возрастает на 45 %, а её латентность улучшается на 20-25 %, что в конечном счёте заметно поднимает производительность всей системы в повседневных задачах. Сильнее всего на увеличение частоты памяти откликаются игры: по сравнению с базовой DDR5-5600 скоростная DDR5-8000 даёт право рассчитывать на рост показателей FPS до 10 %, а при дополнительной оптимизации таймингов — и того выше. Получают выигрыш от быстрой памяти и некоторые приложения для работы с контентом. Так, заметный (но не столь существенный, как в играх) прирост быстродействия наблюдается в Photoshop, Lightroom, Premiere и Visual Studio.

Таким образом DDR5-8000 не просто имеет право на существование в современных LGA1700-системах, а кажется чуть ли не самым предпочтительным вариантом для флагманских конфигураций, основанных на оверклокерских процессорах семейства Raptor Lake. Но, к сожалению, существуют очень серьёзные подводные камни.

Во-первых, комплекты модулей DDR5-8000 стоят существенно дороже других разновидностей DDR5-памяти. Поскольку они основываются на тщательно отобранных микросхемах SK Hynix A-die, их цена как минимум вдвое выше, чем у «обычных» наборов уровня DDR5-6000. Однако такая наценка — не главная проблема, поскольку ещё есть и «во-вторых»: комплекты DDR5-8000 предъявляют особые требования ко всей платформе. Для того чтобы воспользоваться преимуществами высокочастотной памяти, нужно соответствующим образом подобрать остальные составляющие платформы. От процессора требуется иметь достаточно удачный контроллер памяти, а разводка слотов DIMM на материнской плате должна быть оптимизирована под высокие частоты (использовать 8-слойный дизайн) и не иметь никаких внешних и внутренних дефектов (например, чрезмерного изгиба текстолита). Из-за этого сборка стабильно функционирующей системы с DDR5-8000 может обернуться серьёзными трудностями.

При этом к рассмотренным в статье планкам памяти Patriot Viper Xtreme 5 нет никаких вопросов. Они работают ровно так, как и должны, — в правильно подобранной платформе эти модули не только стабильно функционируют в режиме DDR5-8000, но и позволяют улучшить задержки за пределами спецификаций, что добавляет небольшой, но приятный довесок к производительности. Это отличная высококачественная память, которая способна органично вписаться в передовую игровую сборку как за счёт агрессивного экстерьера, так и благодаря имеющемуся потенциалу. Однако нужно понимать, что такие модули — продукт для бескомпромиссных энтузиастов, которые получают удовольствие от тестов, подбора железа, оптимизации настроек и маленьких побед над оборудованием.

Иными словами, покупать комплекты DDR5-8000 «обычным людям» явно не стоит. Им лучше исходить из того, что среднестатистические Raptor Lake и материнские платы на чипсете Z790 могут обеспечить стабильную работу модулей DDR5 на максимальных частотах около 7200 МГц. Взятие же более далёких рубежей — это борьба, к которой нужно быть готовым и морально, и материально. Однако если вы всё-таки решитесь приобщиться к оверклокерскому клубу, то модули Patriot Viper Xtreme 5 DDR5-8000 — неплохой входной билет, с помощью которого можно не только бесконечно экспериментировать с настройками памяти, но и добиваться вполне конкретных результатов в повышении производительности системы без замены процессора и видеокарты.